[發明專利]一種加錨節理剪切試驗裝置和試驗方法

在審

• 申請號: 202210338562.1
• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114965096A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 崔國建;張傳慶;李玲玉;張羅送;周輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/02
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 張曉冬

1.一種加錨節理剪切試驗裝置，其特征在于，包括：主框架以及設置在所述主框架上的法向加載機構、切向加載機構、剪切盒以及鉆機；

所述法向加載機構與所述切向加載機構分別設置在所述剪切盒的法向側和切向側，向所述剪切盒施加法向力和切向力；

所述鉆機設置在所述剪切盒法向側，用于在剪切盒中的試樣上鉆取錨固孔。

2.如權利要求1所述的加錨節理剪切試驗裝置，其特征在于，所述剪切盒包括：切向導向滑軌、上盒體和下盒體；

所述切向導向滑軌設置在所述主框架上，所述上盒體滑動地設置在所述切向導向滑軌上；

所述切向加載機構設置在所述上盒體的切向側，可沿切向方向移動，向所述上盒體施加切向力；

所述下盒體放置在所述主框架上，可沿法向方向移動，且所述法向加載機構設置在所述下盒體的法向側，向所述下盒體施加法向力。

3.如權利要求2所述的加錨節理剪切試驗裝置，其特征在于，所述剪切盒還包括：法向導向滑軌；

所述法向導向滑軌設置在所述主框架上，所述下盒體滑動地連接在所述法向導向滑軌上。

4.如權利要求2所述的加錨節理剪切試驗裝置，其特征在于，所述主框架上設置有反力框架，所述下盒體抵靠在所述反力框架上，所述法向導向滑軌設置在所述反力框架上。

5.如權利要求2所述的加錨節理剪切試驗裝置，其特征在于，所述剪切盒還包括：切向承力墊塊和法向承力墊塊；

所述切向承力墊塊設置在所述上盒體和所述切向加載機構之間，所述法向承力墊塊設置在所述法向加載機構和所述下盒體之間。

6.如權利要求2所述的加錨節理剪切試驗裝置，其特征在于，所述主框架、所述切向導向滑軌以及所述上盒體上分別設置有連通鉆孔，用于鉆頭通過；

所述主框架上開設有法向頂推過孔，用于所述法向頂推機構的頂推部通過。

7.如權利要求2所述的加錨節理剪切試驗裝置，其特征在于，所述下盒體上開設有排渣孔。

8.如權利要求7所述的加錨節理剪切試驗裝置，其特征在于，所述排渣孔為由所述下盒體中心到邊沿的斜孔。

9.如權利要求7所述的加錨節理剪切試驗裝置，其特征在于，所述法向加載機構包括：法向油缸以及荷載傳感器；

所述法向油缸設置在所述主框架上，所述荷載傳感器匹配設置在所述法向油缸上。

10.一種加錨節理剪切試驗方法，其特征在于，基于權利要求1～9任一項所述的試驗裝置；

試驗方法包括：

將試樣設置在剪切盒內，調整剪切盒位置，通過法向加載機構法向預加載0.5kN，通過所述切向加載機構切向預加載0.5kN；

根據工程現場應力條件確定節理面初始法向及切向應力，并加載法向應力至設定值后保持恒定，然后切向加載至預定值，隨后保持法向及切向位置不變或荷載不變；

通過所述鉆機從試樣頂部法向鉆孔，在過程中監測法向位移、切向位移及應力變化；

在所述鉆孔中設置樹脂錨固劑并安裝錨桿；

錨固劑固化后記錄法向荷載，而后法向施加恒定法向荷載或剛度邊界條件，而后以恒定剪切速率剪切試樣，獲取加錨節理抗剪強度。